L’idrogeno verde può essere una soluzione promettente per la decarbonizzazione di diversi settori industriali e per vincere le sfide poste dal cambiamento climatico, come la domanda di soluzioni alternative alla produzione e all’uso di fonti fossili e l’impiego delle fonti di energia rinnovabili su larga scala, in linea con gli obiettivi di decarbonizzazione fissati dalla Commissione Europea per il 2030 e il 2050. Vediamo se il progetto Prometeo per l’idrogeno verde può aiutarci a vincere queste sfide.
Il problema dell’energia intermittente
L’idrogeno è un vettore energetico prodotto dall’acqua e dall’elettricità da fonti energetiche rinnovabili (es. Solare, eolica e idroelettrica) che non genera emissioni di ossido di carbonio, ma solo vapore acqueo. Allo stato attuale, l’uso dell’idrogeno verde nei processi industriali è messo in discussione dalla fornitura intermittente di elettricità rinnovabile che non garantisce la continuità della produzione di idrogeno.
Questo problema può essere mitigato sviluppando elettrolizzatori innovativi caratterizzati allo stesso tempo da una maggiore efficienza, affidabilità e flessibilità per soddisfare le richieste energetiche di diversi settori. Per affrontare questa “sfida titanica”, il progetto europeo PROMETEO propone un sistema innovativo basato sull’elettrolisi ad alta temperatura per la produzione di idrogeno verde. Il prototipo PROMETEO mira a fare un uso più efficiente del calore e della potenza generata da fonti rinnovabili e, in particolare, dall’energia solare per ottimizzare la produzione di idrogeno verde in linea con la domanda energetica di tre settori industriali. Questa è la sfida che PROMETEO affronterà per promuovere la penetrazione delle fonti di energia rinnovabile nei settori industriali europei.
Il mito di Prometeo
In modo simile al mitologico Prometeo, il Titano che sfidò gli dei rubando il fuoco dal sole e dandolo all’umanità, il progetto PROMETEO mira a catturare l’energia solare creando il processo più efficiente in assoluto per convertire l’energia solare nel combustibile sostenibile del futuro: l’idrogeno verde. A tal fine, il progetto utilizzerà la tecnologia dell’ossido solido per costruire un prototipo di elettrolizzatore da 25 KWe in grado di produrre 15 kg di idrogeno al giorno.
Il prototipo del sistema sarà modulare, con il potenziale per essere replicato su scala industriale. Il prototipo combinerà calore rinnovabile ed elettricità per eseguire l’elettrolisi ad alta temperatura in modo continuo. Questa è la sfida chiave del prototipo di PROMETEO: produrre idrogeno verde anche quando l’energia rinnovabile “diretta” non sarà disponibile o quando sarà più economica da utilizzare, come nei casi di produzione in eccesso. PROMETEO richiederà un sistema innovativo per gestire le fasi di produzione e rigenerazione di energia minimizzando il prelievo di elettricità dalla rete di distribuzione e ottimizzando l’autoproduzione da fonti rinnovabili quando l’energia solare non sarà disponibile.
La sfida ambiziosa e l’innovatività del sistema hanno convinto la Comunità Europea a finanziare il progetto PROMETEO con un finanziamento di 2,5 milioni di euro fornito dalla piattaforma pubblico-privata “Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking” – FCH JU.
L’Europa unita per una energia pulita
Per raggiungere gli obiettivi, il progetto è gestito da un consorzio interdisciplinare di partner europei dei settori della ricerca e dell’industria. Il consorzio è coordinato da ENEA, l’Agenzia Nazionale per le Nuove Tecnologie, l’Energia e lo Sviluppo Economico Sostenibile. La PMI italo-svizzera SOLIDpower fornirà elettrolizzatori ad ossido solido e il sistema di termoregolazione. La Fondazione Bruno Kessler (FBK) e l’ENEA, in collaborazione con la spagnola IMDEA Energy e l’istituto di ricerca svizzero EPFL, modelleranno il prototipo.
L’ingegneria e la prototipazione saranno eseguite dalla società italiana NextChem. Un ruolo chiave nel progetto è svolto anche dai potenziali utenti finali che guideranno le attività di ricerca e sviluppo in PROMETEO per soddisfare le applicazioni degli utenti finali. Snam (Italia) contribuirà ad adattare PROMETEO per l’iniezione di idrogeno verde nella rete del gas. Capital Energy (Spagna) fornirà input per l’uso di PROMETEO nello stoccaggio chimico di elettricità rinnovabile. Stamicarbon (Paesi Bassi) sosterrà le attività di sviluppo per l’uso dell’idrogeno verde nelle industrie chimiche come l’ammoniaca e la produzione di fertilizzanti.
